निओडिमियम चुंबक कसे बनवले जातात

कसे ते आम्ही समजावून सांगू.NdFeB चुंबकयाचे वर्णन सोपे आहे. निओडिमियम चुंबक हा एक स्थायी चुंबक आहे, जो निओडिमियम, लोह आणि बोरॉन यांच्या मिश्रधातूपासून Nd2Fe14B ही चतुष्कोणीय स्फटिक रचना तयार करून बनवला जातो. सिंटर्ड निओडिमियम चुंबक हे कच्चा माल म्हणून दुर्मिळ पृथ्वी धातूंच्या कणांना भट्टीत निर्वात उष्णता देऊन बनवले जातात. कच्चा माल मिळाल्यानंतर, आम्ही NdFeB चुंबक बनवण्यासाठी ९ टप्पे पार पाडतो आणि शेवटी तयार उत्पादने बनवतो.

अभिक्रिया, वितळवणे, दळणे, दाबणे, सिंटरिंग, मशीनिंग, प्लेटिंग, चुंबकीकरण आणि तपासणीसाठी साहित्य तयार करा.

अभिक्रिया करण्यासाठी साहित्य तयार करा

निओडिमियम चुंबकाचे रासायनिक संयुग स्वरूप Nd2Fe14B आहे.

चुंबक सामान्यतः निओडिमियम (Nd) आणि बोरॉन (B) ने समृद्ध असतात, आणि तयार चुंबकांमध्ये सामान्यतः कणांमध्ये निओडिमियम आणि बोरॉनची अचुंबकीय स्थळे असतात, ज्यात अत्यंत चुंबकीय Nd2Fe14B कण असतात. निओडिमियमची अंशतः जागा घेण्यासाठी इतर अनेक दुर्मिळ मूलद्रव्ये जोडली जाऊ शकतात: डायस्प्रोसियम, टर्बियम, गॅडोलिनियम, होल्मियम, लँथेनम आणि सेरियम. चुंबकाचे इतर गुणधर्म सुधारण्यासाठी तांबे, कोबाल्ट, ॲल्युमिनियम, गॅलियम आणि नायोबियम जोडले जाऊ शकतात. कोबाल्ट (Co) आणि डाय (Dy) दोन्ही एकत्र वापरणे सामान्य आहे. निवडलेल्या दर्जाचे चुंबक तयार करण्यासाठी लागणारे सर्व घटक व्हॅक्यूम इंडक्शन फर्नेसमध्ये ठेवले जातात, गरम केले जातात आणि वितळवून मिश्रधातू तयार केला जातो.

वितळणे

Nd2Fe14B मिश्रधातू तयार करण्यासाठी कच्चा माल व्हॅक्यूम इंडक्शन फर्नेसमध्ये वितळवणे आवश्यक असते. अभिक्रियेत अशुद्ध घटक शिरू नयेत म्हणून, व्हॉर्टेक्स (vortex) तयार करून तयार झालेल्या उत्पादनाला संपूर्णपणे व्हॅक्यूममध्ये गरम केले जाते. या टप्प्याचे अंतिम उत्पादन म्हणजे एकसमान Nd2Fe14B स्फटिकांनी बनलेला एक पातळ-रिबन कास्ट शीट (SC शीट) असतो. दुर्मिळ मृदा धातूंचे अत्यधिक ऑक्सिडीकरण टाळण्यासाठी वितळवण्याची प्रक्रिया अत्यंत कमी वेळेत करणे आवश्यक असते.

मिलिंग

उत्पादन प्रक्रियेत दोन-टप्प्यांची मिलिंग प्रक्रिया वापरली जाते. पहिल्या टप्प्याला हायड्रोजन डेटोनेशन म्हणतात, ज्यामध्ये हायड्रोजन आणि निओडिमियमची मिश्रधातूशी अभिक्रिया होते, ज्यामुळे SC फ्लेक्सचे लहान कणांमध्ये विभाजन होते. दुसऱ्या टप्प्याला जेट मिलिंग म्हणतात, ज्यामध्ये Nd2Fe14B कणांचे २-५ मायक्रॉन व्यासाच्या लहान कणांमध्ये रूपांतर होते. जेट मिलिंगमुळे तयार झालेल्या पदार्थाचे अत्यंत लहान कणांच्या पावडरमध्ये रूपांतर होते. कणांचा सरासरी आकार सुमारे ३ मायक्रॉन असतो.

दाबणे

NdFeB पावडरला एका तीव्र चुंबकीय क्षेत्रात दाबून इच्छित आकार दिला जातो. दाबलेला घन पदार्थ एक विशिष्ट चुंबकीकरण दिशा प्राप्त करतो आणि टिकवून ठेवतो. डाय-अपसेटिंग नावाच्या तंत्रात, पावडरला सुमारे ७२५°C तापमानावर एका डायमध्ये दाबून घन आकार दिला जातो. त्यानंतर हा घन पदार्थ दुसऱ्या साच्यात ठेवला जातो, जिथे त्याला दाबून त्याच्या मूळ उंचीच्या सुमारे अर्धा, अधिक रुंद आकार दिला जातो. यामुळे चुंबकीकरणाची विशिष्ट दिशा एक्सट्रूजनच्या दिशेला समांतर होते. काही विशिष्ट आकारांसाठी, अशा पद्धती आहेत ज्यात क्लॅम्प्सचा वापर केला जातो, जे कणांना एका रेषेत आणण्यासाठी दाबण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करतात.

सिंटरिंग

दाबलेल्या NdFeB घन पदार्थांचे सिंटरिंग करून NdFeB ब्लॉक्स तयार करणे आवश्यक असते. पदार्थाच्या वितळणबिंदूच्या खाली, उच्च तापमानावर (१०८०°C पर्यंत) त्याचे कण एकमेकांना चिकटेपर्यंत पदार्थाला दाबले जाते. सिंटरिंग प्रक्रियेमध्ये ३ टप्पे असतात: डिहायड्रोजनेशन, सिंटरिंग आणि टेम्परिंग.

मशीनिंग

सिंटर्ड चुंबक ग्राइंडिंग प्रक्रियेचा वापर करून इच्छित आकारात आणि मापात कापले जातात. क्वचितच, अनियमित आकार नावाचे जटिल आकार इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज मशीनिंग (EDM) द्वारे तयार केले जातात. सामग्रीच्या उच्च खर्चामुळे, मशीनिंगमुळे होणारे सामग्रीचे नुकसान कमीत कमी ठेवले जाते. हुइझो फुलझेन टेक्नॉलॉजी अनियमित चुंबकांच्या निर्मितीमध्ये अत्यंत पारंगत आहे.

प्लेटिंग/कोटिंग

कोटिंग नसलेले NdFeB अत्यंत गंजते आणि ओले झाल्यावर त्याचे चुंबकत्व लवकर नष्ट होते. त्यामुळे, व्यावसायिकरित्या उपलब्ध असलेल्या सर्व निओडिमियम चुंबकांना कोटिंगची आवश्यकता असते. प्रत्येक चुंबकावर निकेल, तांबे आणि निकेल या तीन थरांचे प्लेटिंग केले जाते. कोटिंगच्या अधिक प्रकारांसाठी, कृपया “आमच्याशी संपर्क साधा” वर क्लिक करा.

चुंबकीकरण

चुंबकाला एका फिक्स्चरमध्ये ठेवले जाते, जे त्याला थोड्या कालावधीसाठी अत्यंत तीव्र चुंबकीय क्षेत्राच्या संपर्कात आणते. मुळात, हे चुंबकाभोवती गुंडाळलेले एक मोठे कॉइल असते. चुंबकीकृत उपकरणे कमी वेळात इतका तीव्र विद्युत प्रवाह मिळवण्यासाठी कपॅसिटर बँक्स आणि खूप उच्च व्होल्टेजचा वापर करतात.

तपासणी

तयार झालेल्या चुंबकांची गुणवत्ता विविध वैशिष्ट्यांसाठी तपासा. डिजिटल मापन प्रोजेक्टर परिमाणांची पडताळणी करतो. एक्स-रे फ्लुरोसेन्स तंत्रज्ञान वापरणारी कोटिंग जाडी मापन प्रणाली कोटिंगच्या जाडीची पडताळणी करते. सॉल्ट स्प्रे आणि प्रेशर कुकर चाचण्यांमधील नियमित तपासणीद्वारे कोटिंगच्या कार्यक्षमतेची देखील पडताळणी केली जाते. हिस्टेरेसिस मॅप चुंबकांच्या बीएच वक्राचे (BH curve) मापन करतो, आणि चुंबकांच्या वर्गासाठी अपेक्षित असल्याप्रमाणे ते पूर्णपणे चुंबकीकृत झाले आहेत याची पुष्टी करतो.

शेवटी आम्हाला आदर्श चुंबक उत्पादन मिळाले.